Réalisation artisanale de systèmes de microlubrification

La question ne se pose plus. L'antidériveur vient de mourir.

Avant de mourir, il a grippé. Et ça marchait très bien comme ça. La vitesse de retour du piston est inférieure à 1/30 ème de seconde (il suffit de regarder les vidéos trame par trame, sachant que c'est pris à 30 trames / s)

Maintenant, c'est roue libre en permanence.

Came droite, sans galet ni artifice, ça marche très bien.

Faire quoi ? ce que suggérait hp=360 : galets multiples articulés genre roue de caddie qui monte et descend les escaliers, ou came dentée + galet denté.

J'aime bien compliquer les choses, mais là, NON !!!


Le principal, c'est d'arriver au but, et ce but est atteint depuis longtemps. Enfin là, je suis un peu emm.dé... L'antidériveur est mort avant que j'ai usiné le nouveau moyeu ! Va falloir tourner à sec. Mais bon, avec des outils carbure, c'est pas trop un souci. C'et surtout pour les forets HSS que je n'aime pas ça. L'huile entière au pinceau fait pâle figure à côté de l'ISOmist envoyé sous pression contre le foret et rentrant jusqu'au fond en suivant l'hélice. C'est sans doute pas loin d'un outil avec lubrification centrale, comme résultat. En tous cas, ça ne chauffe pas.

Chakitaparo !

A cause de ces saloperies de clapets. Obligé de remplacer celui de sortie. Bloqué ouvert, maintenant. Plus pomper, le truc. Alors remplaçage. Mais le nouveau, c'est 3 gouttes perdues.

Ca empêche pas le truc de marcher, mais c'est gavant.

Donc retour sur la planche à dessin et avec comme dessein de faire des clapets à billes ton frère. S'ils se nettoient c'est donc ton frère.

Donc, va falloir refaire une pompe.

Et puis, aussi, ça serait bien de refaire piston / cylindre, avec un piston conique au bout, pour faciliter la purge, et montage vertical de l'ensemble.

Sur eBay UK il y a des pompes hydrauliques 1 cc / tour. mais c'est cher. Et je ne sais pas ce que ça peut donner à faible vitesse.

Si quelqu'un a un avis sur ce que peut donner ce genre de pompe, je suis preneur ! Ce soir, j'envoie un MP à Lil : elle connait bien, on dirait. A moins d'un tour par minute, j'ai des doutes.

Ah, oui, en effet. Pas vu le 600 RPM minimum...

Bon, y'a moyen de revoir les clapets sans refaire la pompe.

Tout d'abord, une photo montrant un des clapets utilisés : limiteur de débit pour vérin pneumatique, en fait appelé raccord à fonction chez Legris.

Le clapet est un minuscule joint torique poussé par un petit ressort très doux. Au milieu l'aiguille servant à créer la "fuite" (échappement du vérin).



Gros plan sur un cracra collé sur le joint torique. Il est évident que ça ne peut pas fermer correctement...


Il semble possible et assez facile de modifier ça pour remplacer le joint torique par une bille de 5 mm ; ici, juste un bouchon et un siège conique à faire :


A voir pour l'autre régleur, mais ça ne devrait aps poser plus de problème.

Le tout est de s'aranger pour que tout soit démontable et nettoyable.

Ah oui, c'st joli, ça.

Ca confirme ce que je pensais. A moins d'être féru de modélisme ou d'horlogerie, c'est infaisable. J'ai trouvé les ordres de grandeur pour les jeux sur un site US : 0.0001" soit 2.54 µm...

Une pompe à engrenages se passe t'elle toujours de clapets ? Et elle tourne vite pour le débit, ou pour compenser les fuites internes ?

Même genre de moteur donc que sur le Teppaz que j'avais étripé autrefois...

Mais dis moi, ta pompe, elle souffre de flatulences, non ?


Comme je ne peux pas faire ça, j'ai fait un beau moyeu qui s'emboite en frottement un peu dur, et les vis sont des M4 (elle est belle, cette came... Hein qu'elle est belle, n'est-ce pas ?):


J'ai fait un petit test de clapet maison avec une bille de roulement. Pour assoir la bille sur son siège, je lui ai donné quelques coups de marteau par l'intermédiaire d'un chasse goupille. Juste pour voir. Ca n'a pas l'air trop mal.

Correct ?

Y a t'il un angle idéal de contact siège bille ? 60°, 90°, 120° ?

120°, on l'obtient avec un foret. 90° avec une petite fraise à chanfreiner. mais si c'est 60°...

Il me semble que plus l'angle de contact est fermé, plus la pression de contact sera élevée (effet de coin), et meilleure sera l'étanchéité...

Je cherche un objet facile à se procurer, peu onéreux et sur lequel récupérer des clapets faciles à réutiliser. Tout ce que j'ai trouvé ce sont des clapets d'électrovannes avec leur petit disque en élastomère. Mais c'est difficile à adapter, et un peu dommage de sacrifier ça.

Sur la pompe que tu t'es faite, as-tu de petites fuites des clapets ? juste avant leur fermeture ?

Plus haut, tu évoquais une micropompe à piston en rubis. Comment c'est fait ? Etanchéité piston / cylindre, clapets.


PS : tssss tssss tssss : c'est "splendeur éternelle et luminescente" (nous admettrons cette familiarité : "merveilleux j.f.", ou, à le rigueur, "la honte", et vous ferons grâce de l'énumération des quartiers de noblesse...)

(pour ceux qui n'auraient pas suivi, l'auto adoubement, c'est ici

jef2a, la question a été maintes fois évoquée.

La réponse est : débit constant.

Came poussoir = 10% aspiration ou même beaucoup moins, 90% refoulement avec débit parfaitement contrôlable par la forme de la came

Bielle manivelle = 50% aspiration, 50% refoulement avec débit pseudo sinusoïdal. Donc très irrégulier, absolument pas constant. Bien plus difficile à réaliser : deux axes de rotation supplémentaires. Alors oui, ça marcherait très bien si la cylindrée était très faible, et la vitesse de rotation élevée. Mais c'est certainement très difficile à réaliser. Genre 0.05 ml de cylindrée dans le cas présent pour rester dans un domaine comparable (goutte à goutte). Bonjour la conception des clapets, et les possibles phénomènes de résonance !

En effet, un système bielle manivelle est tout sauf régulier : le débit est minimal en début de remontée, passe par un maximum, puis diminue au fur et à mesure que le piston s'approche de la culassse. Sinusoïdal avec une bielle de longueur infinie, sinusoïde plus ou moins écrasée en fonction de la course et de la longueur de bielle.

Il n'y a pas beaucoup de types de pompes à débit constant.

la plus simple : came + poussoir (presque constant à condition que le temps d'aspiration soit très court par rapport au temps de refoulement)

pompes à engrenages (deux types : internes et externes)

pompes péristaltiques

pompes à lobes (genre Eaton)

et certainement beaucoup d'autres que je ne connais pas, mais dont je n'ai pas trouvé de trace sur free patents online, faute de connaître leur dénomination exacte.

Et puis, il y a des pompes qui envoient un volume déterminé commandé par des impulsions : pompes électromagnétiques, pompes pneumatiques à membrane, pompes piézoélectriques, etc. Ce sont ces pompes là qui seraient idéales, mais bien trop chères.

Les pompes sont le plus souvent pneumatiques sur les systèmes de microlubrification industriels, et commandées par des générateurs de fréquence pneumatiques. Le débit est réglé par la fréquence des impulsions. Prix : plusieurs centaines de dollars en occase sur eBay USA, quand par hasard il y en a. Et ce sont des grosses pour celle que j'ai pu voir.

Et certaines pompes de laboratoire. Encore plus chères. Il y en a parfois sur eBay (UK et USA). Là, l'unité de compte, c'st le millier d'euros.


Exemples de systèmes industriels :

A réservoir pressurisé, ce que j'ai abandonné car trop problématique d'un point de vue réglage et répétabilité : Bijur FluidFlex

A pompe pneumatique : SKF VectoLub, Pronic, ILC LubeTool etc. etc.

Merci pour ces photos.

Drôle d'engin, ta pompe...

Le moteur est énorme pour un si petit piston. Et il y a une vis micrométrique : réglage de la course ?

En tous cas, ça donne des idées. Il doit être possible d'en faire un ersatz : toujours avec des éléments récupérés sur une imprimante. Les pignons et les axes qu'il y a dedans pourrraient servir de cylindre et de chemise (axes rectifiés et nylon des pignons au diamètre correspondant), le tout monté à la façon de ce qu'on voit sur les phoitos. Reste à trouver les joints quadrilobes (pas sûr qu'il y en ait chez Orexad). Si je comprends bien, leur intérêt, contrairement à des toriques, est de s'opposer aux fuites par déformation sous l'effet de la pression, grâce à leur forme concave. Un peu comme les joints et coupelles sur les systèmes de freinage et d'embrayage, qui eux sont biais, et comme les segments des moteurs.

Je ne mettrai saans doute pas là dessus dans l'immédiat, car pour le moment tout marche à la perfection. Aujourd'hui, j'ai fait des entretoises en inox, le débit est resté constant, facile à régler avec le potentiomètre, et même si un des clapets refoule un peu, en augmentant la vitesse du moteyr, la longueur des tuyaux fait le reste.

Bientôt les vacances, et le temps de mettre tout ça en armoire.


Ces derniers temps, je cherchais sur le net à propos de pompes fonctionnant par impulsions. En particulier trois choses :

- pompes piézoélectriques (en me disant qu'il serait peut-être possible de bidouiller un truc à partir d'un buzzer ou d'un haut parleeur)

- pompes sans clapets, exploitant des phénomènes pulsatoires

- pompes à clapets commandés

Je n'ai pas trouvé grand chose, et ça semble ultra technique.

Mais je suis tombé là dessus (pompe piézo à très faible débit):

http://www.imsolidstate.com/archives/tag/pump

Intéressant, comme concept. Les clapets en forme de champignons en élastomère aussi...

Décidément, ces clapets de raccords à fonction sont un mystère...

Voir la vidéo ci-dessous. C'est en conditions réelles, pour la deuxième séance d'usinage avec la version définitive (?!) de la pompe. Le montage est toujours celui d'essai, et va être démonté puis simplifié avant mise en armoire.

Le débit est très régulier. Mettre le son pour entendre le claquement de la pompe. Il n'y a plus ou quasiment plus de réaspiration de la goutte. C'est peut-être dû au fait que ça travaille avec une contre pression bien supérieure à celle de l'atmosphère (3.5 bars ici).


Il aura fallu pas mal de temps pour que tout fonctionne parfaitement. L'explication se trouve dans les commentaites qui suivent la photo :

(ne pas tenir compte du mano affichant 6 bars ; le système est à l'arrêt, et ça passe à 3.5 bars dès que c'est mis en route)


Le circuit est le suivant :

- arrivée depuis la pompe par le petit tube translucide relié par un raccord instantané (celui avec la bague bleue)

- électrovanne ; en fait un électrodistributeur 3/2 dont j'ai bouché l'échappement par une vis sans tête, après taraudage

- bouchon en alu fait maison pour remplacer la cuve du lubrificateur d'air

- remontée du liquide vers le haut du lubrificateur par ses canalisations internes ; la vis de réglage est ouverte à fond


L'électrovanne et le bouchon en alu comportent des volumes remplis d'air qui sont très longs à se purger. De plus, au début, il y a d'étranges phénomèns de turbulences, de pulssations, bref, c'st le bazar... Le bidule aura mis plusieurs dizaines de minutes avant que le goutte à goutte de la vidéo soit aussi parfait. Mais maintenant, plus de souci. 24 heures d'arrêt, et ça remarche tout de suite parfaitement. Pareil à chaque coupure remise en route pendant l'usinage.

Un deuxième lubrificateur a été modifié afin que l'arrivée de liquide se fasse non plus par le bas, mais par le haut. le taraudage de la vis pointeau a été repris de façon à remplacer cette dernière par un raccord 1/8". Derniers essais demain avec la configuration prévue, avant mise en boîte.

Là, ça y est, je tiens le bon bout !

Sur ce document, un dispositif intéressant et peu encombrant pour l'outillage de tour :

http://kyp.altervista.org/ingegneria/re ... erpool.pdf

Des porte plaquettes spéciaux :




Pas mal d'informations, en plus de "microlubrication" et "minimum quantity lubrication", avec les mots clés suivants "near dry machining" :

un bouquin qui l'évoque


Put1 ! Des buses à effet Coanda ! On est loin du tube contact de torche MIG...

La pompe sert à envoyer vers les machines un liquide de coupe véhiculé par de l'air.

L'idée de base était de créer un brouillard à partir d'un lubrificateur d'huile.

En réalité les choses se sont avérées bien plus complexes : le brouillard se transforme en un film véhiculé par les parois des tuyaux.

Donc, jusqu'à ce jour, le lubrificateur d'air n'a plus pour rôle que de visuliser le débit goutte à goutte. On pourrait tout aussi bien mettre un raccord en T !

Malheureusement.

J'espérais obtenir un truc comparable au Accu-Lube Mircona MiniBooster, mais c'est en fait très différent ! Pour ceux qui ont ds difficultés à comprendre l'anglais, je ferai un résumé du fonctionnement de ce système exposé sur la précédente vidéo.

Mais j'ai encore une dernière possibilité d'arriver à quelque chose d'approichant... Nouveaux trucs ce soir, 100% récup'.

Sinon, comme ça fonctionne bien comme ça, ça restera comme ça. Même si ça ne fait pas très pro. Mais ce n'est aps mon boulot ! Alors c'est pas très grave.


[EDIT]

Ce qui est intéressant sur le dispositif de la vidéo de démonstration, en dehors des outils, c'est que, sur ce système, le fluide de coupe est véhiculé par l'air, et non par une canalisation séparée. Le réservoir est pressurisé par l'aérosol lui même, qui transite par haut du réservoir. On peut supposer que ceci a pour effet de "sélectionner" ls gouttelettes, les plus grosses retombant dans le réservoir par gravité.

Sur mon système, ce n'est pas un aérosol qui se déplace, mais un film sur les parois du tube. Le commentateur, sur la vidéo, insiste sur le fait que le fluide est véhiculé sous forme d'aérosol, et non par les parois, assurant ainsi un transport rapide du liquide : 30 m/s pour la vitesse dans les canalisations (pas au niveau des buses où c'est bien plus rapide). Donc ce système a beaucoup moins d'inertie que le mien !

Le raccordement à l'outil est également intéressant : l'air lubrifié arrive dans une chambre, avant d'être envoyé dans les fines canalisations de pulvérisation. Je n'ai fait ça que pour les diviseurs de débit. Il pourrait être intéressant de faire de même au plus près des buses, au départ immédiat des loclines, et d'utiliser des loclins plus gorsses (tout en gardant ls fines buses de 0.6mm au bout)...

Sur ce système commercial, il y a un organe un peu mystérieux : le "booster". C'est là que se forme l'aérosol. Il est sans doute plus complexe qu'un banal lubrificateur d'air !

On trouve aussi pas mal d'études sur la microlubrification, avec des résultats un peu surprenants : des gouttelettes trop grosses, ou un débit de liquide trop élevés peuvent être nuisibles, en entraînant des chocs thermiques localisés, accélérant l'usure de l'outil. Mais il est question d'usinage grand vitesse...

Il va falloir essayer de trouver les brevets déposés à propos de ce "booster"... En sachant que le fait de placer des électroivannes et tout un bazar derière a très certainement pour conséquence de condenser le brouillard, et ramener à un transport du liqudie sur les parois.

http://www.itwfpg.com/acculube/brochure ... ctions.pdf

> brevets trouvés sur free patents online :

http://www.freepatentsonline.com/result ... e&srch=top

La booster chamber n'a as l'air trop difficile à reproduire, mais sans ce qu'il y a autour, ça ne sert probablement pas à grand chose... Mes diviseurs de débit sont en quelque sorte une version ultra primitive et empririque de ce qui est réalisé par Accu-Lube... Mais ils fonctionnent bien.

En fin de compte, après lecture attentive du brevet, ça ressemble beaucoup aux systèmes de décantation que l'on trouve sur les reniflards de moteurs... Grilles, chicanes, l'huile condensée retourne dans le carter, le reste du brouillard étant ramené à l'admission.



Voir la pièce jointe US6230843.pdfBrevet de la "booster chamber" :

Et bien non !

Je veux un système à 4 circuits.

Or, dans ce cas, il faudrait 4 pompes et 4 chambres de vaporisation.

De plus, il faut un réservoir pressurisé, et mon réservoir ne l'est pas.

De plus, ce qui est recherché par le système Accu-Lube est la lubrification, et non le refroidissement. Avec 2 à 10 ml par heure, il est impossible de refroidir.

Et puis, j'ai déjà tout ce qu'il faut pour finaliser ce qui a déjà été testé.

Un réservoir, assez proche de l'idée que je me fais de la femme idéale, avec tous les orifices voulus :

- entrées avec passages de cloison permettant également la fixation à l'armoire et la récupération des échappements des électrodistributeurs

- entrée pour l'échappement (facultatif) de l'électrovanne principale

- un orifice de vidange, avec robinet (un simple purge de compresseur)

- un orifice pour prélever le liquide à destination de la pompe

- une jage de niveau insuffisant



Les silentblocs, et de belles entretoises en inox amoureusement usinées à la maison pour monter la pompe en bas de l'armoire :



le gouttoscope modifié pour le lubrificateur :


Et un vieux boîtier SCSI pour deux unités dans lequel s'intègre parfaitement la pompe à vide à deux étages.


(rien à voir avec la lub., mais c'est le grand pied en acier nickelé)

Ah oui !

Le booster, j'y pense même pas.

cet après midi, derniers tests et petites modifs avant mise en boîte. Et bien, le supéer mélangeur à goutoscope, il marche parfaitement. Mais les gouttes, je sais pas où elles passent. Impossible de les voir tomber. Capillarité, je sais pas.

Du coup, ça va se finir avec un potard gradué, et basta. Dommage. J'imaginais le truc rétroéclairé avec des LED multicolores psychédéliques, le petit plus qui faisait adopter le système par tous les tuners de machines outils.


C'est loupé. Désespéré.

Le dernier montage d'essai. Dans le tupperware, une alim à découpage de récup' qui va pile poil pour le moteur.

La tenue dans le temps des pignons d'imprimante, aucun problème. Il ne s'agit pas de pignons d'imprimante à jet d'encre grand public. Ce sont ceux d'une HP LaserJet 5, et ils ont largement fait leur preuves en me crachant des dizaines et des dizaines de ramettes pendant 10 ans. C'est récupéré sur une mécanique pro, pas un de ces petits bidules actuels ! Ces pignons sont du même gabarit que ceux qui se trouvent dans le réducteur du moteur d'essuie glace (la roue creuse est en matière synthétique, genre bakélite, et ce n'est aps du celoron).

Pour la régularité, il faut soigner tout particulièrement les raccordements en évitant les changements brusques de section et ls coudes prononcés. Ca crée des zones d'accumulation qui se vident à intervalles plus ou moins réguliers. Ou, plus surprenant, des zones à travers lesquelles l'air passe, mais où le liquide est complètement bloqué. Etonnant.

Le bon moyen de régler le truc, c'est de faire des passes avec une fraise carbure dans de l'acier (on risque moins de la flinguer). Le débit doit être suffisant pour que la fraise ne chauffe pas. On doit pouvoir la tenir dans la main après une passe. Et il n'y a pas besoin de grand chose pour ça. Plus ne sert à rien. Entre 1 goutte à la seconde et 1 goutte toutes les deux secondes. A tout casser, 2 gouttes par seconde. Mais deux gouttes par seconde, pour l'expérience que j'en ai, ça mouille tout. Donc ce n'est pas évaporé. Et si ce n'est pas évaporé, c'est que ça n'a pas refroidi parce que c'était déjà froid. Donc c'est trop.

Tu n'as pas essayé avec un raccord droit ?

Là où moi j'ai une grosse accumulation, c'est dans l'ilôt d'électrodistributeurs. Mais il s'instaure un régime stable, et de plus il y a des mètres de tuyau derrière.

A éviter ausi : les boucles vers le bas. Je n'ai aps encore finalisé sur le tour, c'est du grand n'importe quoi. Faudra que je mette une photo car cette configuration arrive à bloquer le liquide mais pas l'air.

Le frottemnt du doigt c'est quand même peu de chose aux vitesses considérées. il faudra que je compte, mais c'est aux alentours de 3 ou 4 tours par minute, pas plus. C'est légèrement graissé. De plus, de par la géométrie du contact (la pente de la spirale n'est pas constante), il ne peut pas s'établir une véritable surface de contact, même par usure ou rodage. Le frottement reste donc faible, même si la pression de contact est élevée. C'est un inox dur sur une came en XC38.

Les paliers sont en bronze autolubrifié : après chaque démontage, on trouve une couche grasse même si c'est monté à sec.

Ca y est !!!

Il remarche, le goutt-o-scope !!!


(oublié de remonter un joint)

Salut ROCHER,

je viens de jetter un oeil avec Google, il y a pas mal de réponses non musicales !

En particulier des brevets pour des pompes à essence.

En regardant rapidement, il semble surtout s'agir de pompes constituées par des disques, succion au centre, décharge en périphérie. Pas de racleur. Et une bonne source pour les disques, ce sont sans doute les disques durs.

On trouve ça et d'autre choses :

http://www.kau.edu.sa/Files/320/Researc ... _22894.pdf

et ça, aussi

Il survolant le document, j'y ai vu que le système est réversible et peut se transformer en turbine.

Il y a quelques mois j'étais tombé par hasard sur des vidéos Youtube montrant des turbines faite à partir de disques durs... Je viens de retrouver, ça s'appelle une turbine de Tesla. Et là, il y a un sacré paquet de réponses.



Extrêmement séduisant car extrêmement simple.


Et voilà. C'est malin, ça.

Je devrais être en train de faire des trous.

La prochaine fois que tu postes des trucs comme ça, fais le le soir ou la nuit, bon sang !!!!!!!

C'est pas de mon niveau, ce genre de chose. Surfaces finement rectifiées, choix des matières, etc.

Alors, je fais dans le basique. Mais ce dont tu parles est passionnant, et je crois que ça va occuper quelque nuits sur le net !

En attendant, tu m'as fait prendre du retard... Mais ça a quand même un peu avancé.

Pompe montée sur SB :


Mise en situation :


Réservoir, filtre-détendeur, voyants.

Le verte devrait être blanc, le bleu devrait être vert. Mais je n'arrive as à trouver de voyants ZB2 blancs


Cette armoire prendra place à droite de celle du haut. Il y en a une, vide, dans un carton, qui attend patiemment qu'un "vrai" tour soit installé...


(message rédigé en écoutant Babylon By Bus de Marley, parliculièrement Steer It Up, que je n'avais pas écouté depuis une éternité. Faudra absolument sonoriser l'atelier !)

Ca avance...


Quelques changements... Pas d'alim à découpage pour la pompe (trop encombrante, cette alim). Donc simple transfo.

Au dessus du transfo, il y a une platine à faire pour recevoir :

- le pont redresseur

- un commutateur pour la pompe : arrêt (pour tests sans liquide), lent (normal), rapide (amorçage)

- 4 potards de réglage de débit de liquide : un par sortie ; ce qui a imposé 4 relais de commande supplémentaires ; heureusement il y en a un gros stock.

Réglages accessibles armoire ouverte seulement, car inutile en façade.

Et cette platine rendra inaccessibles les bornes secteur du transfo (c'est plus sûr).

Deux des raccords en sortie de distributeurs seront remplacés par des régleurs de débit. Pas besoin d'un débit d'air aussi important pour une un tour (1 buse) que pour une scie ou une fraiseuse (2 buses).

Un petit hurleur 12V (alarme) sera monté et un peu étouffé comme alerte de niveau bas avec la jage du réservoir.

Heureux : j'ai retrouvé un cabochon blanc Telemecanique XB2 dans le stock !

Manquent encoire quelques compossants : les potards et les borniers de terre pour les commandes.

Début de câblage imminent.


Essai vite fait pour estimer la force produite par un solénoïde d'électrvanne. Ca tire quand même assez fort. Doit y avoir moyen de faire une toute petite pompe à impulsions avec ça et un ressort plus costaud. Mais petit volume veut dire petits clapets, donc pas facile. Comme piston : une aiguille de roulement, avec une cylindrée de l'ordre d'un 1/20 ème à 1/10 ème de cc, pour donner une idée de ce que j'ai en tête.